(57)【要約】      （修正有）【課題】本発明では接合するバンプや配線の接続部に配線材料として主に使われている銅の酸化皮膜を防止することを特徴とした、高い接続信頼性に優れた多層回路基板及びその接続方法を提供する。【解決手段】多層回路基板内部あるいは他の基板との接続や半導体部品の実装の際に接続端子を構成する部分に酸化防止及びマイグレーション防止のいためのＰｄメッキあるいはＰｄの下地にＡｕフラッシュメッキを施したことを特徴とする多層回路基板とその接続方法。あるいは保護樹脂を設けたことを特徴とする多層回路基板とその接続方法。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁材料からなる支持部材と、該支持部材の表面側に少なくとも部分的に埋設された導電材料からなる配線部を有する配線基板であって、配線部の少なくとも接続端子を構成する部分を除く部分は絶縁材料からなる保護部材によって覆われていることを特徴とする多層回路基板。
【請求項２】
前記１）回路基板であってその配線厚みが異なることを特徴とした多層回路基板。
【請求項３】
前記１）回路基板であって回路である配線部を両面から形成したことを特徴とする多層回路基板。
【請求項４】
前記１）回路基板であって配線部の最大厚みが絶縁材料からなる保護部材の厚みより厚く表裏を貫通することを特徴とする多層回路基板。
【請求項５】
前記４）多層回路基板であって絶縁材料からなる保護部材によって覆われていない接続端子を構成する部分に酸化防止及びマイグレーション防止のためのＰｄメッキあるいはＰｄの下地にＡｕフラッシュメッキを施したことを特徴とする多層回路基板。
【請求項６】
前記４）多層回路基板であって絶縁材料からなる保護部材によって覆われていない接続端子を構成する部分に酸化防止及びマイグレーション防止のための金錫または銅錫または銅アンチモンからなる金錫共晶、半田、銀錫、銀等の金属を施した回路基板であって耐リフロー温度に優れる表面金属を有することを特徴とする多層回路基板
【請求項７】
前記４）多層回路基板であって絶縁材料からなる保護部材によって覆われていない接続端子を構成する部分に酸化防止及びマイグレーション防止のための保護樹脂を設けたことを特徴とする多層回路基板。
【請求項８】
前記１）回路基板であってエッチングにより絶縁材料からなる保護部材配線部の一部を除去し、回路の一部をフライングリードとしたあるいはエンボス加工を施したことを特徴とする多層回路基板。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は、各種の電子機器に用いられる配線基板、多層基板及びそれらの接続方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】電子機器の小型軽量化及び高性能化に伴い、プリント配線基板においても小型軽量化及び高密度実装化が求められている。従来の技術として多層回路基板においては、各層間の接続形態としては導電性ペーストの充填やビアホールめっき、銅バンプ等にて形成された導体部分とそれに接続される配線導体が接触しているものである。
【０００３】このような多層回路基板における接続形態としては、近年特願２０００−１４２６５８や特願２０００−２０７６３５に示されている方法等が従来技術としてあり、バンプと銅配線を熱圧着にて接続する技術があり接続の安定性や接続強度を強めることを目的としている。
【０００４】
【特許文献】特許出願２０００−１４２６５８、特許出願２０００−２０７６３５
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の多層回路基板では、各層間の接続形態としては、導電性ペーストや銅バンプ等で形成したビアホール導体と配線導体を接触させているだけのものである為、基板間の接合や半導体部品の実装において高い接続信頼性や接続強度を得ることができない。また、熱圧着による接合も接続部の表面に介在する酸化皮膜がバンプと配線間の接続の安定性を高めたり、強度を強めたりすることを抑止する方向に作用し、安定性や強度向上に限界があった。
【０００６】そこで、本発明は上記問題を解決するために、接合するバンプや配線の接続部に配線材料として主に使われている銅の酸化皮膜を防止することを特徴とした、高い接続信頼性に優れた多層回路基板及びその接続方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
請求項１の多層回路基板は絶縁材料からなる支持部材と、該支持部材の表面側に少なくとも部分的に埋設された導電材料からなる配線部を有する配線基板であって、配線部の少なくとも接続端子を構成する部分を除く部分は絶縁材料からなる保護部材によって覆われていることを特徴とする。
【０００７】請求項２の多層回路基板は前記請求項１の回路基板であってその配線厚みが異なることを特徴とする。請求項３の多層回路基板は請求項１の回路基板であって回路である配線部を両面から形成したことを特徴とする。
【０００８】請求項４の多層回路基板は前記請求項１の回路基板であって配線部の最大厚みが絶縁材料からなる保護部材の厚みより厚く表裏を貫通することを特徴とする。請求項５の多層回路基板は前記請求項４の多層回路基板であって絶縁材料からなる保護部材によって覆われていない接続端子を構成する部分に酸化防止及びマイグレーション防止のためのＰｄメッキあるいはＰｄの下地にＡｕフラッシュメッキを施したことを特徴とする。
【０００９】請求項６の多層回路基板は前記請求項４の多層回路基板であって絶縁材料からなる保護部材によって覆われていない接続端子を構成する部分に酸化防止及びマイグレーション防止のための金錫または銅錫または銅アンチモンからなる金錫共晶、半田、銀錫、銀等の金属を施した回路基板であって耐リフロー温度に優れる表面金属を有することを特徴とする
請求項７の多層回路基板は前記請求項４の多層回路基板であって絶縁材料からなる保護部材によって覆われていない接続端子を構成する部分に酸化防止及びマイグレーション防止のための保護樹脂を設けたことを特徴とする。
【００１０】請求項８の多層回路基板は前記請求項１の回路基板であってエッチングにより絶縁材料からなる保護部材配線部の一部を除去し、回路の一部をフライングリードとしたあるいはエンボス加工を施したことを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。
【００１２】本発明の実施例による多層回路基板は図１において、１は絶縁体層、２、３、４、６、７は導電材料からなる配線層である。１の絶縁体層は、所要の絶縁性を確保できるものであればいかなる材料でも適用でき、例えば、ポリイミド、エポキシ、アクリル、液晶ポリマー等のプラスチック材料を使用できる。しかしながら、後述する加工工程における簡便性やコスト、寸法安定性、材料特性等の観点から、液晶ポリマーが使用される。
【００１３】２，３，７の一部や４，６、の配線層に用いられる金属箔に用いられる金属としては、良好な導電性を有するいずれもが使用され得る。例えば、銅、銅合金、ニッケル、アルミニウム、金、銀等良導電性金属を使用でき、通常、銅が使用される。また金属箔でなくともメッキ法にて形成することもできる。また複数の導電材料の接合により形成することもできる。
【００１４】図２は本発明の多層回路基板の製造過程で表裏からの両面加工を示す断面図である。図２において１は絶縁体層、２、３、４、６、７及び２ａ、５ａは導電材料からなる配線層である。図２の２ａ部は図６、図７、図８、図９に示されるように基板内部での接合によって形成することができる。
【００１５】図３は本発明の多層回路基板であって図１の基板に対して配線の３ｂ、５ｂ、７ｂ部配線層の一部が絶縁層基材を貫通することを示す断面図である。図３において１は絶縁体層、２、３ｂ、４、５ｂ、６、７ｂは導電材料からなる配線層である。図３の２部は図６、図７、図８、図９に示されるように基板内部での接合によって形成することができる。
【００１６】図４は本発明の図３の多層回路基板であって配線の外部接続端子部にＰｄメッキを施したことを示す断面図である。図４において８はＡｕフラッシュメッキとＰｄメッキ部であり、金錫共晶、半田、銀錫、銀等の金属（金錫、銅錫、銅アンチモン）でもよい。または図６に示すように薄い保護樹脂であってもよい。
【００１７】図５は本発明の多層回路基板であって上記図１、図２、図３、図４の基板内の絶縁部の一部を除去し、フライングリードを形成することができることを示す断面図である。図５において１は絶縁体層、２、３、４、６、７は導電材料からなる配線層である。配線層のうち図５において４、６はフライングリードである。
【００１８】なお、上記説明の中で配線層は予め金属箔や絶縁層にエッチングやドリルなどで貫通穴を形成しておいてメッキ法などによりポストを形成する方法や金属箔をエッチングしてバンプを作製しておき、積層する際に配線部を埋め込み導体を形成することができる。したがって多層基板を製造する過程や基板同士の接続あるいは半導体部品への実装の際に本発明の接続信頼性が高く接続強度が大きい多層回路基板や接続方法を用いることができる。
【００１９】
【実施例】以下、実施例に基づき説明する。
【００２０】先ず、５０μｍ厚のポリイミドフィルム及び１８μｍ厚の銅合金からなる両面銅張積層板にフォトグラフィ技術を利用して、アクリル系のドライフィルムレジストであるＡＱ２５５８（旭化成株式会社製）でレジストパターニング加工を行い、塩化第二鉄液にてエッチング加工を行い配線層に接続端子部を形成した。レジスト剥離後、メッキの前処理を行い、Ｐｄメッキを０．１μｍの厚みで形成した。
【００２１】次に、同様の基板を加工して液晶ポリマーのフィルムの積層条件である３３５℃、圧力５０ｋｇｆ／ｃｍ２の条件で真空ホットプレス機にて１０分間加熱加圧し、積層した。
【００２２】比較例として５０μｍ厚のポリイミドフィルム及び１８μｍ厚の銅合金からなる両面銅張積層板にフォトグラフィ技術を利用して、アクリル系のドライフィルムレジストであるＡＱ２５５８（旭化成株式会社製）でレジストパターニング加工を行い、塩化第二鉄液にてエッチング加工を行い配線層に接続端子部を形成した。レジスト剥離後、Ｐｄメッキを行わずに同条件の３３５℃、圧力５０ｋｇｆ／ｃｍ２の条件で真空ホットプレス機にて１０分間加熱加圧し、積層した。
【００２３】加熱加圧成形後の２つの基板についてＤＡＧＥ社製ＰＣ２４００にてプル強度の測定を行い下記の表のような結果を得た。従来技術の銅と銅の接続に対してＰｄとＰｄの接続では平均で約７０％の接続強度の向上が確認された。
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【００２４】なお、本実施の形態においては、多層回路基板内の各配線層間の接続方法として限定されるものではなく、基板間の接続や半導体部品実装にも利用することもできる。
【００２５】また、本実施の形態において、配線層の接続形態である金属結合は、パラジウムに限定されるものではなく、金錫共晶、半田、銀錫、銀等の金属を利用することもできる。さらに保護樹脂を０．１μｍから５μｍつけることでも銅と銅の接続強度より向上させることもできる。
【００２６】
【発明の効果】本発明によれば、高い接続安定性や接続強度を有する多層回路基板を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による多層回路基板を模式的に示す断面図である。
【図２】本発明による多層回路基板を模式的に示す断面図である。
【図３】本発明による多層回路基板を模式的に示す断面図である。
【図４】本発明による多層回路基板を模式的に示す断面図である。
【図５】本発明による多層回路基板を模式的に示す断面図である。
【図６】多層回路基板の接合原理の説明する為の模式的な断面図である。
【図７】多層回路基板の接合原理の説明する為の模式的な断面図である。
【図８】多層回路基板の接続過程を説明する為の模式的な断面図である。
【図８】多層回路基板の接続後を説明する為の模式的な断面図である。
【符号の説明】
１  絶縁層
２、２ａ  配線層
３、３ｂ  配線層
４、６  配線層（図５ではフライングリード）
５、５ａ、５ｂ  配線層
７、７ｂ  配線層
３ｂ、７ｂ  貫通させた配線層
８  金属めっき層
【図１】
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【図２】
2005019681.tif 000005
【図３】
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【図４】
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【図５】
2005019681.tif 000008
【図６】
2005019681.tif 000009
【図７】
2005019681.tif 000010
【図８】
2005019681.tif 000011
【図９】
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【手続補正書】
【提出日】平成15年7月24日(2003.7.24)
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図面の簡単な説明
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による多層回路基板を模式的に示す断面図である。
【図２】本発明による多層回路基板を模式的に示す断面図である。
【図３】本発明による多層回路基板を模式的に示す断面図である。
【図４】本発明による多層回路基板を模式的に示す断面図である。
【図５】本発明による多層回路基板を模式的に示す断面図である。
【図６】多層回路基板の接合原理の説明する為の模式的な断面図である。
【図７】多層回路基板の接合原理の説明する為の模式的な断面図である。
【図８】多層回路基板の接続過程を説明する為の模式的な断面図である。
【図９】多層回路基板の接続後を説明する為の模式的な断面図である。
【符号の説明】
１  絶縁層
２、２  ａ配線層
３、３ｂ  配線層
４、６  配線層（図５ではフライングリード）
５、５ａ、５ｂ  配線層
７、７ｂ  配線層
３ｂ、７ｂ  貫通させた配線層
８  金属めっき層